Classificação dos melhores módulos de E/S analógica e discreta para 2025

Qual é a essência da automação? O facto de todo o fluxo de informação ser transmitido a partir de fontes primárias (sensores). Supõe-se que os dados recebidos devem corresponder à realidade, apresentar informações em tempo real, o que implica em uma alta taxa de atualização. Só assim será possível exercer um controle efetivo sobre o objeto de controle para evitar alarmes falsos e emergências. Módulos de E/S analógicos e discretos podem ajudar com isso.

Para que servem esses dispositivos?

Para conectar um dispositivo de acesso remoto, que é usado para acumular uma grande quantidade de dados, vários mecanismos auxiliares (atuadores) são usados. Como funciona a unidade? Ele mede os indicadores analógicos e discretos recebidos, que convertem os dados para o controlador, assim como o dispositivo de controle, servidor (nuvem), PC e outros tipos de equipamentos.

Principais características dos nós de entrada-saída:

1. Interface de comunicação digital (CAN, Ethernet, RS - 485 e assim por diante).
2. Opções para protocolos de comunicação suportados (ProFibus, ModBus e outros).

O que são

Os nós de entrada-saída são:

Tipos	Descrição
Discreto	A seguinte funcionalidade é fornecida: receber e converter comandos recebidos, incluindo discretos, que são enviados para uma grade comum. Isso é feito usando um dos protocolos incluídos, que é conectado imediatamente após o recebimento do comando apropriado.
Analógico	Executa a coleta e o processamento subsequente das informações recebidas do tipo analógico. Depois disso, a tradução é realizada para o servidor principal, que descriptografa de acordo com o protocolo atual.

Vale a pena prestar atenção ao fato de que em cada um dos casos em consideração, o comando de entrada será indicado dentro de um dos intervalos:

1. Discreto - faixa de sinal emitido de 10 V a 28 V, usado como transistor NPN / PNP com coletor aberto.
2. Analógico - faixa de sinal emitido - 0 mA a 20 mA, 4 mA a 20 mA, sinal de tensão permitido na faixa - 0 V a 10 V, 0 V a 5 V.

Sob certas circunstâncias, é necessário equipar portas especializadas que ajudarão a receber um sinal de uma resistência térmica ou termopar.

Os módulos do tipo discreto assumem a presença de um comando lógico em uma determinada faixa, enquanto os analógicos são consistentes com seus indicadores eletromagnéticos, comparáveis ​​aos atuadores que são controlados pelo sistema. Os nós de entrada recebem sinais de barramento comuns através de um protocolo específico, após o qual são transmitidos para as linhas de saída.

Deve-se observar que tanto todos os canais dos módulos quanto os circuitos de alimentação são isolados galvanicamente do barramento comum.

Os nós aplicados podem trabalhar com um dos muitos protocolos de comunicação: Modbus, DeviceNet, RTU. O princípio da troca de protocolos de informação entre o nó e o controlador é o seguinte: mestre e escravo, onde o módulo é o escravo. O processador do dispositivo, tendo solicitado os dados de todos os canais e fixado o seu estado, aguarda o comando de inicialização do PLC para receber e transmitir esta informação.

Existem modelos populares em que o comando exchange inicia o próprio nó de entrada, que recebeu informações sobre a mudança de estado do canal. Há uma transferência direta de dados do nó para o PLC. O processador é capaz de executar funções adicionais, como:

• calibrar e linearizar as leituras dos sensores;
• controlar a tensão de alimentação;
• realizar diagnósticos.

Modificações de equipamentos

Os melhores fabricantes produzem modelos em várias modificações. Eles diferem em funcionalidade, preço médio, capacidades, características técnicas, material de fabricação dos componentes, interação com o PLC através de um barramento comum. Vejamos cada opção com mais detalhes.

Série ARD Discreta

A troca de dados ocorre usando o protocolo DeviceNet. Um modelo universal que permite utilizar diferentes procedimentos de comunicação, incluindo mudança (COS). Há uma entrada de sinal multi-byte. O que é isso? Em primeiro lugar, a solução ideal para E/S remota para sistemas de controle automatizados. A série inclui módulos padrão e instâncias com conectores especiais para que seja possível conectar sensores.

Existem oito canais de entrada-saída de sinais discretos com um coletor PNP ou NPN aberto. Os canais têm isolamento óptico da fonte de dados ou carga. Há também proteção contra sobrecarga de corrente, quando a polaridade da tensão de alimentação é invertida, de tensão muito alta.

Todos os equipamentos suportam o protocolo DeviceNet. É possível conectar três nós de expansão adicionais ao módulo principal. Dispositivos adicionais são capazes de trabalhar em redes DeviceNet / ModBus. Este produto permite:

• Saída/entrada de 1 byte - lê e escreve no formato de 1 byte;
• Saída/entrada de 8 bytes - lê e grava dados em um formato multibyte.

Ao mesmo tempo, a velocidade de transferência de informações depende diretamente do afastamento do nó do dispositivo principal. Como resultado, obtém-se a seguinte imagem:

• distância de meio quilômetro - 125 kbps;
• distância 250 metros - 250 kbps;
• distância de até cem metros - 500 kbps.

O peso dos módulos, dependendo da marca, varia de 64 a 59 gramas. Existem esses recursos adicionais:

• capaz de determinar as características dos dispositivos conectados;
• pode controlar a tensão na rede, identificar o indicador máximo, mínimo e atual, estabelecer controle sobre o nível de tensão;
• defina o número de nós de expansão.

A presença de um conector e-Con especial no nó para conectar os sensores permite que você faça a conexão rápida e sem complicações, economizando espaço livre durante a instalação.

Uma visão geral das características técnicas mostrará a seguinte imagem:

1. Faixa de tensão de 12 a 28 V DC.
2. Isolamento - isolamento optoacoplador galvânico.
3. O consumo máximo de energia é de 3 W.
4. COM - 8 canais.
5. Índice de vibração - de 1,5 mm a uma frequência de 10 a 55 Hz.
6. Temperatura permitida - de -10 graus a +50 graus.
7. Índice de umidade - 35 - 85%.
8. Grau de proteção - IP2
9. Material de produção - policarbonato.
10. Há proteção contra sobrecorrente, sobretensão, inversão de polaridade.
11. Montado em parafusos ou trilho DIN.

Série ARM discreta

Para a troca de dados é utilizado o protocolo Modbus RTU, sendo possível realizar apenas um procedimento: realizar poll cíclico (POLL) e entrada de informações de 1 byte. O modelo permite expandir o número de portas para os sinais de saída e entrada do PLC, painéis de operação ou PC.

O número de canais é de 8 peças, que são opticamente isoladas da carga e da fonte de sinal, bem como de picos de energia, inversão de polaridade e assim por diante. Há uma configuração de taxa de transmissão automática que corresponde à velocidade do equipamento host (PC, PLC, etc.). O número máximo de conexões desses módulos básicos ao dispositivo mestre é 63. É fornecida a conexão de nós de expansão adicionais para operação na rede DeviceNet / ModBus.

Produto muito compacto com uma largura de 26 mm. Montado em trilho DIN ou painel com parafusos. A conexão dos sensores é rápida e fácil com os conectores e-Con. Capaz de trabalhar a uma distância considerável - até 800 m.Em termos de parâmetros, eles são quase semelhantes à versão anterior.

ÁRIO

Dispositivo compacto que inclui:

• nó de interface (capaz de suportar um grande número de protocolos Modbus RTU, EtherNet/IP, ProfiNet, EtherCat, CC-Link, ModBus TCP, Devicenet) para comunicação com IHMs e CLPs industriais, bem como PCs;
• nó de energia;
• dispositivos de entrada-saída digitais e analógicos.

Ele pode combinar 64 dispositivos de entrada-saída ao mesmo tempo e usá-los para controle. O equipamento está equipado com terminais plug-in que permitem conectar rapidamente elementos externos. A instalação de um projeto é realizada em um trilho DIN. A capacidade de desabilitar o bloco de terminais e a unidade de controle permite realizar a manutenção do sistema sem desligar o canal de troca de informações e a fonte de alimentação. O design pode ser instalado com espaço livre insuficiente, pois suas pequenas dimensões permitem que isso seja feito sem muito esforço e engenhosidade.

Os produtos são usados ​​nas seguintes áreas:

• indústria automotiva na presença de linhas de montagem de máquinas;
• vários locais de produção onde se tornou necessário recolher e processar informação em modo automático;
• para criar um processo único de gestão e expedição de uma instalação industrial distribuída;
• se for necessário automatizar a produção tecnológica remota.

Para determinar o melhor produto, você precisa estudar a classificação de modelos de alta qualidade, determinar os critérios de seleção, esclarecer suas vantagens e desvantagens, bem como o preço médio e entender seus recursos. As vantagens do módulo ARIO incluem:

1. Instalação conveniente. A conexão dos condutores é realizada com bastante rapidez.Você pode fazer isso sozinho sem recorrer ao uso de ferramentas adicionais. Você nem precisa de instruções passo a passo.
2. A presença de vários tipos de dispositivos e construção modular. Esse recurso possibilita realizar alterações estruturais no dispositivo, de acordo com a necessidade do usuário.
3. Auto diagnóstico. O sistema é capaz de verificar offline o funcionamento de elementos individuais.
4. Função de desligamento a quente. É possível trocar as unidades que ficaram inutilizáveis ​​sem desconectar o equipamento da fonte de alimentação.
5. Compacidade. As pequenas dimensões de alguns componentes permitem economizar espaço de instalação.
6. Flexibilidade de uso. Funciona com um grande número de protocolos de intercâmbio e vários tipos de módulos.
7. A presença de um trilho DIN garante uma fixação confiável e de alta qualidade.
8. Existem indicadores do estado operacional de elementos individuais.

Escopo de uso

O escopo de dispositivos desse tipo, desde que estejamos falando de projetos que envolvam o uso de tais dispositivos, é o seguinte:

• instalações locais automatizadas e de alta tecnologia de tipo remoto;
• dispositivos de despacho e conjuntos de equipamentos de distribuição de alto desempenho, que são controlados por acesso remoto;
• onde existem sistemas que coletam e transmitem dados;
• conjuntos de alta tecnologia, incluindo linhas de montagem, transportadores, grupos de máquinas e muitos outros elementos, bem como empresas automatizadas com plantas de produção.

Como escolher e onde comprar produtos

Quando se torna necessário adquirir módulos, muitas dúvidas surgem, inclusive qual empresa é melhor para escolher um produto.Existem muitos modelos populares, os fabricantes estão tentando agradar os usuários mais meticulosos. As opções inteligentes custam muito dinheiro, as opções de marca não são baratas.

Qual marca é melhor comprar depende das preferências do usuário e do escopo do dispositivo. As avaliações dos clientes são importantes e merecem atenção. É melhor não errar na escolha, pois o resultado final pode ser negativo e o dinheiro será desperdiçado.

Antes de visitar pontos de venda especializados ou encomendar um design online em uma loja online, você deve ouvir as recomendações de especialistas neste campo e obter conselhos práticos deles. É necessário não perder as novidades da produção russa e estrangeira. De acordo com os compradores, você pode escolher um produto de qualidade a um preço acessível. Não é possível fazer tal dispositivo com suas próprias mãos, e não há necessidade disso. Mas você pode instalá-lo sem ajuda externa.

Classificação dos melhores módulos de E/S analógica e discreta para 2025

Analógico

DICA D 215

O módulo de quatro canais é baseado no DAC 8775, possui um conversor LM 5166 integrado, o que possibilita trazer a dissipação de potência para 1 W. O dispositivo requer uma tensão de entrada de 1,5 a 40 V. É capaz de regenerar 4 fontes separadas na entrada, usadas para controlar a conexão de periféricos. Suas características incluem a presença de controle adaptativo de potência das saídas de corrente, bem como o indicador da corrente chaveada de 4 - 20 mA para cada canal.

Quanto custa o produto? O fabricante oferece seu produto a um preço acordado, dependendo da configuração.

• parâmetros de alta confiabilidade;
• ferramentas de diagnóstico integradas permitem estabelecer um curto-circuito e interrupções;
• é possível monitorar a temperatura do cristal;
• o temporizador watchdog controla o travamento do barramento SPI;
• responde idealmente a situações de emergência;
• detecta problemas do sistema em um estágio inicial;
• confiável;
• altamente funcional;
• tempo de resposta curto;
• alta eficiência;
• existem oportunidades inovadoras de autoaprendizagem.

• significativos não foram identificados.

TIDA-01434

Os produtos se enquadram na categoria de módulos de entrada analógica completos e completos que atendem aos requisitos atuais de eficiência e funcionalidade, bem como densidade de canal, em um tamanho moderado de PCB. Características distintivas - baixo consumo de energia e uma ampla gama de temperaturas de operação. Este projeto funciona com base em um conversor DC/DC no modo Charge Pump. Você pode alternar do modo de canal único para o modo multicanal sem ajustar os principais parâmetros de energia.

As principais características do produto incluem:

• não há necessidade de conectar circuitos de amarração adicionais;
• existe uma função de conexão externa;
• há uma fonte de alimentação analógica bipolar com Inverting Charge Pump;
• não há indutores a bordo, então a altura da estrutura não é superior a 3,5 mm;
• há uma fonte de alimentação isolada e um conversor analógico-digital sigma-delta de alta precisão.

Você pode conectar entradas analógicas de canal único ou multicanal com sinais de entrada bipolares. Adequado para dispositivos "canal-canal" e para entradas com isolamento de grupo.

O preço das mercadorias é negociável.

• o circuito usa um isolador digital ISOW 7841;
• você não pode incluir componentes adicionais no circuito;
• alta vida útil;
• pequenas dimensões;
• conveniente de usar;
• feito de material de alta qualidade.

• importantes estão faltando.

MB 110

O produto ajuda a medir sinais analógicos com entradas analógicas integradas e converter os indicadores obtidos em valores físicos, para então transmitir os dados através da rede RS-485. Tem uma taxa de câmbio de 2400 a 115200 bps. Protocolos suportados: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Principais características técnicas:

• consumo de energia - até 6 VA;
• Profundidade de bits ADC - 16 bits;
• tempo de polling de entrada - até 0,4 seg.;
• fonte de alimentação - universal 24 V;
• grau de proteção - IP20;
• fixação - em trilho DIN ou em parede;
• umidade relativa - até 80%;
• limite de temperatura - de -10 a +55 graus.

O produto pode ser adquirido a um preço de 5160 rublos.

• tem uma configuração individual para uma entrada separada;
• alimentos universais;
• o tipo de protocolo é determinado automaticamente;
• diagnostica efetivamente os sensores conectados;
• bornes do tipo removível equipados com parafusos cativos;
• o firmware é atualizado constantemente.

• não identificado.

M-7013PD

Dispositivo analógico de canal único com RTD, indicação de LED, Modbus/RTU e DCON. Interface do tipo RS-485, há um sistema de detecção de quebra, há um conector e terminais de parafuso. Precisão de medição bastante alta - até 0,05%. Você pode montar o dispositivo de duas maneiras: usando um trilho DIN ou diretamente na parede.Consumo de energia - 1,2 W, tensão de entrada na faixa de +10 a +30 V, temperatura de operação - de -25 a +75 graus.

O produto pode ser adquirido a um preço de 16718 rublos.

• alta fiabilidade;
• montagem sólida;
• durabilidade;
• praticidade;
• comida universal.

• significativos não foram identificados.

Discreto

MK 110

O dispositivo é feito para controlar o CE discreto embutido por sinais da rede RS-485, que são usados ​​para conectar estruturas de atuação com controle discreto, bem como coletar informações das entradas discretas dos módulos e depois transferir isso para a rede. A principal característica é que ele suporta muitos protocolos, incluindo DCON e ModBus RTU. O indicador de taxa de câmbio varia de 2400 a 115200 bps.

Características principais:

• duração do sinal de entrada - até 0,5 ms;
• frequência do sinal de entrada - 1 kHz;
• corrente de entrada - não mais que 8,5 mA;
• consumo de energia - até 12 VA;
• dimensões - 63 x 110 x 75 milímetros;
• grau de proteção - IP 20;
• umidade máxima - até 80%;
• temperatura ambiente - de -10 a +55 graus.

Fixa-se à parede ou trilho DIN.

O preço médio de compra é de 5760 rublos.

• é capaz de diagnosticar uma quebra na linha de interface e transferir as saídas para um estado seguro, que será determinado pelo próprio usuário;
• controla o nível do líquido por meio de sensores condutométricos;
• protocolos são determinados automaticamente;
• o firmware pode ser atualizado;
• suporta serviço de nuvem;
• longa vida útil;
• montagem confiável;
• pequeno custo.

• importantes estão faltando.

UM 110

O dispositivo controla o recebimento de sinais da rede RS-485 por meio de elementos de saída integrados, graças aos quais são conectados dispositivos de acionamento com controle discreto. Suporta um grande número de protocolos: ModBus RTU, OBEH, DCON, Modbus ASCII, bem como o serviço de nuvem OwenCloud. Taxa de câmbio significativa: de 2400 a 115200 bps. As dimensões são pequenas: 63 x 110 x 75 mm, grau de proteção - IP20, umidade permitida - 80%, regime de temperatura - de -10 a +55 graus. Duas formas de fixação: na parede ou em trilho DIN.

O custo médio das mercadorias é de 5580 rublos.

• os blocos terminais removíveis são equipados com parafusos que não caem;
• o protocolo é definido automaticamente;
• pode detectar uma quebra na interface;
• o firmware é atualizado automaticamente;
• o dispositivo é confiável e durável;
• materiais de alta qualidade são usados ​​na fabricação.

• significativos não foram identificados.

UM 210

Esses modelos são desenvolvidos e produzidos por fabricantes para fins de controle por sinais da Internet através de elementos de entrada discretos embutidos, cuja principal tarefa é conectar atuadores com controle discreto. A interface de troca é uma Internet dupla com 10/100 Mbps, os protocolos de troca utilizados são Modbus TCP (permite fazer quatro conexões simultâneas), SNMP e MQTT. Os dois últimos protocolos estão em desenvolvimento.

O módulo Mx210 é configurado com um configurador que permite trabalhar com um grupo de módulos. Ele fornece a capacidade de ter acesso a todos os parâmetros. O dispositivo é conectado usando a interface Ethernet ou USB (através do conector microUSB).O uso de USB não requer o uso de uma fonte de alimentação externa para o módulo.

Funciona em dois modos:

• geração de sinal PWM;
• comutação de estado lógico.

Indicadores de tensão máxima:

• constante - 30 V;
• variável - 250 V.

O tempo de ligar e desligar é mínimo e chega a 15 ms. Funciona com tensão de rede de 10 a 48 V. Não consome mais de 6 watts de potência. Há proteção de polaridade reversa. Funciona com arquivos compactados, cujo tamanho máximo não excede 2 kb. O produto tem dimensões de 42 x 124 x 83 mm, pesa apenas 0,4 kg, possui grau de proteção IP20, é montado em parede ou trilho DIN. A faixa de temperatura ambiente para operação eficiente é de -40 a +55 graus. A umidade relativa pode atingir de 10 a 95 por cento.

O pacote básico inclui os seguintes componentes:

• módulo diretamente;
• cartão de garantia e passaporte;
• Guia rápido;
• terminais de alimentação 2EGTK - 5 - 02P - 14 no valor de 1 peça;
• cabo escocês - cabo UTP 5u 150 mm;
• Plugues Ethernet.

O custo médio do fabricante é de 7440 rublos.

• faixa de temperatura operacional significativa;
• longo período de garantia de 6 anos;
• a capacidade de operar as saídas no modo de geração de sinais PWM;
• a capacidade de trabalhar no modo de gerar um determinado número de pulsos;
• a presença de um switch Ethernet duplo de duas portas;
• suporta o servidor em nuvem OwenCloud;
• suporta a tecnologia Ethernet Bypass, que possibilita a transferência de informações entre portas sem perder a conexão com outros módulos em caso de emergência;
• eficaz;
• alta precisão;
• qualidade de construção decente;
• bom valor para o dinheiro;
• com uma longa vida útil.

• não há controle de quebra de carga.

Conclusão

Os módulos de E/S são a interface entre o mundo real e o processador. Obviamente, a imagem ideal é assim: absolutamente todos os indicadores de sinais de medição estão concentrados no processador em qualquer período de tempo. Mas ainda não é possível conseguir isso, pois pode haver milhares de canais de E/S de alguns dispositivos, e os canais do plano de medição são limitados em largura de banda, então os valores medidos chegam ao processo não quando deseja, mas apenas em momentos discretos.

Vários níveis e opções de polling do canal de entrada foram desenvolvidos e estão sendo aplicados. O design de entrada moderno possui seu próprio microcontrolador, devido ao qual absolutamente todos os canais são pesquisados ​​ciclicamente, seguidos pelo direcionamento das informações recebidas para o buffer. Se o sistema automático assume o uso de apenas alguns canais modulares, os canais não utilizados podem ser temporariamente excluídos do processo de polling (mascarados). Isso permitirá que o sistema funcione de forma mais rápida e eficiente.

Atualmente, o módulo de E/S discreta é muito popular, podendo estar em dois estados: desligado e ligado. A E/S analógica usa termômetros, termopares, sinais universais de corrente e tensão, RTDs e assim por diante como sinais.